焙烧温度对SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸抗水稳定性的影响

通过水预处理方法对比研究了不同焙烧温度制备的SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸的抗水稳定性,借助XRD、NH_3-TPD、FT-IR、TG和BET等表征技术分析材料的结构特征。结果表明,当焙烧温度在500℃以下时,所制得的SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸具有相近的优异酯化性能;当焙烧温度提升至600℃以上时,SO_4~(2-)/TiO_2的孔结构坍塌,SO_4~(2-)含量下降,酯化性能显著下降。经过水预处理后,所有固体超强酸酯化活性降低,主要与其SO_4~(2-)脱落和酸量明显减小有关。相比之下,400℃制备的SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化剂具有较好的稳定性。     

酯化反应中SO_4~(2-)/氧化物固体超强酸催化剂的研究进展

SO_4~(2-)/氧化物型固体超强酸催化剂在酯化反应中表现出较高的催化活性和重复使用性能,且该催化剂具有易于与产物分离、不腐蚀设备、绿色环保等优点,因此,近年来在工业生产中受到越来越多的关注。简述了固体超强酸的成酸机制及催化反应机制,简要概述了近年来国内外几种SO_4~(2-)/氧化物型固体超强酸催化剂在酯化反应中的研究进展,并对催化剂的制备、相关理论探索、工业应用研究方面进行了展望。     

SO42-/MxOy类固体超强酸研究进展

本文主要介绍SO_4~(2-)/MxOy型固体超强酸制备方法,制备条件对SO_4~(2-)/MxOy型固体超强酸性能的影响,SO_4~(2-)/MxOy型固体超强酸性能改进措施,SO_4~(2-)/MxOy型固体超强酸的失活机理及再生方法。     

SO_4~(2-)/Fe_2O_3型固体超强酸催化合成苹果酯-B

以自制固体超强酸SO_4~(2-)/Fe_2O_3催化乙酰乙酸乙酯和1,2-丙二醇合成苹果酯-B。结果表明:SO_4~(2-)/Fe_2O_3是催化合成苹果酯-B的良好催化剂,最佳反应条件为:物料比n1(1,2-丙二醇)∶n2(乙酰乙酸乙酯)为1.5∶1,催化剂用量1.5%,带水剂苯60ml,反应时间2.0h,收率为79.4%。产物的结构经折光率和红外光谱得到证实。     

SO_4~(2-)/M_xO_y类固体酸催化剂研究进展

SO_4~(2-)/M_xO_y类固体酸催化剂因其催化活性高、选择性好、易分离、无腐蚀性等优点成为近年来环境友好型催化材料之一.综述SO_4~(2-)/M_xO_y类固体酸催化剂的制备及其改性,利用负载模板如分子筛、掺杂金属元素和改变浸酸种类等方法可以改善其微观孔道结构、增加比表面积,提高SO_4~(2-)/M_xO_y类固体酸的热稳定性,改善SO_4~(2-)/M_xO_y类固体酸的催化活性以及重复使用性,并对今后SO_4~(2-)/M_xO_y类固体超强酸的研究方向进行展望.     

杂多酸型固体超强酸的研制

固体超强酸是目前在石油化工、有机合成工业上的比较有前途的催化剂之一。其特点是催化活性较高,催化剂分离回收较易,反应过程中操作简便。固体超强酸的合成只是近十来年有较大进展,其中主要有 SiO_2—TiO_2,SiO_2—Al_2O_3等二元氧化物以及SbCl_5—SiO_2·TiO_2、FSO_3H—SiO_2·Al_2O_3等含卤素的固体超强酸,近来 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸也有报导。我们以三种杂多酸为原料引入 SbCl_5,制备出未见文献报导的三种新型固体超强酸     

SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3固体超强酸的制备与表征

以TiCL_4、FeCL_3·6H_2O、NH_3·H_2O和H_2SO_4为原料,采用共沉淀硫酸浸渍法制备SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3固体超强酸,用滴定法测定催化剂的酸性;用FTIR、XRD、TG-DSC、SEM和EDS表征催化剂结构;用粒径分析仪表征催化剂的粒径分布.结果表明:复合氧化物TiO_2-Fe_2O_3中,TiO_2以无定形方式分布在Fe_2O_3表面,以Ti-O-Fe键形成键联,经适宜浓度硫酸浸渍焙烧后,Fe2O3的骨架结构未发生明显变化,SO_4~(2-)负载在TiO_2-Fe_2O_3上.通过试验,得到Ti-Fe摩尔比1∶2,浸渍液硫酸浓度0.5mol/L,在550℃焙烧3h制得的SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3催化剂酸性较强,比表面积较大,催化活性较佳.     

酯化反应中的SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂

SO4 2 -/MxOy 型固体超强酸作为酯化反应的催化剂 ,具有催化活性高 ,选择性好 ,易与产品分离 ,无污染 ,可重复利用等优点。本文综述了SO4 2 -/MxOy 型固体超强酸的研究进展及其在酯化反应中的催化作用 ,探讨了这类固体超强酸的制备条件、表面结构及其用作酯化催化剂的性能。     

乙酸正丙酯的合成工艺研究

以乙酸和正丙醇为原料合成乙酸正丙酯,利用中心组合设计试验考察醇酸摩尔比、催化剂用量和反应时间3个因素对SO_4~(2-)/Nd_2O_3-ZrO_2-Fe_2O_3三元固体超强酸催化合成乙酸正丙酯的影响,运用正交实验对其工艺参数进行优化,确定的最佳合成条件为:醇酸摩尔比1.3∶1、催化剂用量1.6 g和反应时间2.5 h,酯化率为92.6%。在此条件下重复实验5次,酯化率仍在92%以上。     

羧酸β-羟丙基酯的合成

本文考察了固体酸FeCl_2,AlCl_2,Fe_2(SO_4)_3,在羧酸与环氧化合物加成酯化反应的催化活性,并研究了反应的取向。用性质稳定的Fe_2(SO_4)_3为催化剂,合成了16种羧酸β-羟丙基酯,产率为50％～84％。     

纳米固体超强酸SO42-/Fe2O3催化合成柠檬酸三丁酯

合成了纳米固体超强酸，考察了该催化剂在柠檬酸三丁酯合成中的催化活性，并与非纳米的SO4^2-/TiO2,SO4^2-/ZrO2,SO4^2-/Fe2O3，浓H2SO4催化剂进行了比较，同时对酯化反应的几种影响因素进行了研究。     

复合固体酸SO_4~(2-)/Fe_2O_3-SnO_2催化合成乙酸乙酯

合成了固体酸催化剂 SO2 -4/Fe2 O3- Sn O2 ,考察了该催化剂在乙酸乙酯合成中的催化活性 ,并与 SO2 -4/Zr O2 、浓 H2 SO4 催化剂进行了比较 ,同时对酯化反应的影响因素诸如催化剂的制备、用量及反应时间等进行了研究     

Cu/SO_4~(2-)/TiO_(2-)Al_2O_3催化剂的制备及其催化性能研究

采用共沉淀法制备复合载体TiO2-Al2O3,并采用SO42-进行改性,然后负载上铜,制成Cu/SO42-/TiO2-Al2O3催化剂.借助红外光谱、X射线衍射等方法,研究该催化剂性能与结构的关系.催化性能的测试结果表明:Cu/SO42-/TiO2-Al2O3对于富氧条件下丙烯选择性还原NO反应具有良好的催化活性和水热稳定性,在275℃能使NO转化率高达83%.添加Ti不影响-γAl2O3的晶相结构,添加SO42-能与钛形成具有超强酸的结构,从而能够有效促使Cu/SO42-/TiO2-Al2O3催化性能的提高.     

稀土掺杂纳米固体超强酸SO42-/SnO2-Eu2O3催化合成十六烷酸乙酯的研究

目的 研究稀土掺杂纳米固体超强酸SO42-/SnO2-Eu2 O3催化剂对合成十六烷酸乙酯的影响,确定最佳反应条件.方法 利用溶胶-凝胶法及改性技术制备稀土掺杂纳米固体超强酸SO42-/SnO2-Eu2O3催化剂,并用单因素法研究催化剂的最适宜制备条件;采用正交试验来确定十六烷酸乙酯催化合成的最佳条件.同时利用熔点、红外光谱等手段对产品进行物性和结构表征.结果 Eu2O3的添加量为1.5％（指Eu2O3占SO42--/SnO2的摩尔分数）,硫酸浸渍液的浓度为2.0 mol/L,焙烧温度为500℃,焙烧时间为2.5h条件下,制备出的SO42--/SnO2-Eu2O3催化剂具有最好的催化活性.通过正交实验确定的酯化反应优化条件是：在80～85℃的回流反应温度下,醇酸摩尔比为5.0：1.0,催化剂用量为反应物总质量的5.0％,反应时间4.0h,十六烷酸乙酯的酯化率可达97.0％以上.各种分析结果一致表明,催化合成所得之物与十六烷酸乙酯标准相符合.结论 该催化刑具有良好的催化活性和重复使用性,反应条件温和,方法简便,酯化率高,具有很好的工业化应用价值.     

SO42-/ZrO2固体酸的制备及其对柠檬酸酯化反应的催化性能

以皮胶原纤维为模板制备了SO42-/ZrO2固体酸.通过扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X-射线光电子能谱(XPS)、氨气程序升温脱附(TPD)、X-射线衍射(XRD)、比表面积和孔径分析等对SO42-/ZrO2固体酸的结构和物理性能进行了表征.结果表明,SO42-/ZrO2较完整地保持了胶原纤维的纤维状结构.SO42-在ZrO2的表面进行了配位螯合,形成了固体超强酸.随着热处理温度的升高,SO42-/ZrO2的比表面积和平均孔径下降,其中等强度酸性中心逐渐减弱,直至消失.在柠檬酸的酯化反应中,纤维状结构的SO42-/ZrO2固体酸表现出较高的催化活性,该催化剂具有较好的重复使用性.     

纳米固体超强酸SO_4~(2-)/Fe_2O_3催化合成乙酸异戊酯

合成了纳米固体超强酸 ,考察了该催化剂在乙酸异戊酯合成的催化活性 ,并与非纳米的SO2 - 4/TiO2 ,SO2 - 4/ZrO2 ,SO2 - 4/Fe2 O3,浓H2 SO4 催化剂进行了比较 ,同时对酯化反应的影响因素诸如催化剂的制备、用量及反应时间进行了研究。     

超细固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2催化合成棕榈酸乙酯

制备了超细固体超强酸SO2-4/ZrO2,采用XRD、SEM、IR对该催化剂进行表征.以超细固体超强酸SO2-4/ZrO2为催化剂,棕榈酸与乙醇为原料合成棕榈酸乙酯.探讨了不同催化剂类型、醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间等因素对转化率的影响.结果表明,与普通固体酸相比,超细固体超强酸SO2-4/ZrO2对于棕榈酸乙酯的合成具有较好的催化性能.较适宜的反应条件为n(棕榈酸):n(乙醇)=4:1,催化剂用量0.8 g,反应3 h.在此条件下,棕榈酸的收率可达70.3%.     

固体酸催化剂SO42-/TiO2催化木糖脱水制备糠醛的新方法

探索了以固体超强酸SO42 -/TiO2为催化剂,催化木糖脱水环化制备糠醛的新方法.以TiCl4乙醇溶液(体积比1∶1)作为钛源、以浓氨水作为沉淀剂制备二氧化钛,硫酸溶液作为浸渍液,制备了SO42 -/TiO2固体超强酸.采用二溴化法(溴酸钠-溴化钠)对糠醛产量进行分析,研究了反应条件和催化剂制备过程中硫酸浸渍液浓度、焙烧温度等对糠醛产率的影响.结果表明,使用固体超强酸作催化剂,在最佳条件下,糠醛产率达到42.6％,而同样条件下用硫酸作催化剂糖醛产率只有15.6％.     

复合型固体酸SO4^2-/ZrO2-MoO3催化合成反-丁烯二酸二甲酯的研究

合成了新型的复合型固体酸SO4^2-／ZrO2-MoO3并把它作为催化剂用于反-丁烯二酸二甲酯的合成,考察了影响反应的因素．结果表明：用固体酸SO4^2-／ZrO2-MoO3作催化剂,以马来酸酐和甲醇为原料,直接合成反-丁烯二酸二甲酯的最佳工艺条件为：n（甲醇）：n（酸酐）=6：1,催化剂用量为1．5％（总质量）,反应温度95～100℃,反应时间为3h,反-丁烯二酸二甲酯的产率达93％以上．     

稀土改性固体超强酸催化剂SO2-4/TiO2-La2O3的制备及其催化性能

制备了稀土改性固体超强酸SO24-/TiO2-La2O3环境友好催化剂,并以丁酸丁酯的合成作为探针反应,系统考察了原料摩尔比n(La3+)∶n(Ti4+)、硫酸浸渍时间、焙烧温度、活化时间等制备条件对SO24-/TiO2-La2O3催化活性的影响.实验表明:制备催化剂的适宜条件是原料摩尔比n(La3+)∶n(Ti4+)=1∶34,浸渍浓度为0.8 mol.L-1,浸渍时间为24 h,焙烧温度为480℃,活化时间3 h.利用优化条件下制备的催化剂SO24-/TiO2-La2O3催化合成缩醛(酮),在醛/酮与二元醇(乙二醇,1,2-丙二醇)的投料摩尔比为1∶1.5,催化剂的用量占反应物总投料质量的0.5%,反应时间为1 h条件下,10种缩醛(酮)的产率为41.4%～95.8%.